JP2002292243A - Method for manufacturing heat resistant mat - Google Patents
Method for manufacturing heat resistant matInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性マット及び
その製造方法ならびに排気ガス浄化用触媒コンバータに
関する。The present invention relates to a heat-resistant mat, a method for producing the same, and a catalytic converter for purifying exhaust gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、厚さ方向に圧縮されたアルミ
ナ質繊維マット中に熱分解によって消失する有機バイン
ダーが含有されて成る耐熱性マットが知られている（例
えば特許第３０２５４３３号公報など）。この耐熱性マ
ットは、アルミナ質繊維マットに有機バインダー液を含
浸させる第１工程、有機バインダー液が含浸されたアル
ミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する第２工程、圧縮
されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持したまま有機
バインダー液の媒体液を除去する第３工程を包含する方
法で製造される（同上）。2. Description of the Related Art Hitherto, a heat-resistant mat in which an organic binder which disappears by thermal decomposition is contained in an alumina fiber mat compressed in a thickness direction has been known (for example, Japanese Patent No. 3025433). . The heat-resistant mat comprises a first step of impregnating the alumina fiber mat with an organic binder liquid, a second step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction, and a step of compressing the compressed alumina fiber mat. Is produced by a method including a third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness (see above).
【０００３】上記の耐熱性マットは、排気ガス浄化用触
媒コンバータにおいてモノリス（触媒保持体）と当該モ
ノリスの外側を覆う金属性シェル（キャン）との間に挿
入配置されるモノリス保持材として優れている（同
上）。また、その他の分野における各種の耐熱性パッキ
ング材としても有用である。The above-mentioned heat-resistant mat is excellent as a monolith holding material inserted and disposed between a monolith (catalyst holding body) and a metal shell (can) covering the outside of the monolith in a catalytic converter for purifying exhaust gas. (Id.) It is also useful as various heat-resistant packing materials in other fields.
【０００４】しかしながら、上記の製造方法による場合
は、時として、耐熱性マット中の有機バインダーが偏在
し、厚さが不均一になることがある。その結果、熱分解
によって有機バインダーが消失した際に発生する耐熱性
マットの面圧にバラツキが生じ、しかも、厚さの不均一
性の程度によっては金属性シェル等の適用場所への装着
が困難になる場合がある。[0004] However, in the case of the above manufacturing method, the organic binder in the heat resistant mat is sometimes unevenly distributed and the thickness becomes non-uniform. As a result, the surface pressure of the heat-resistant mat generated when the organic binder is lost due to thermal decomposition varies, and depending on the degree of non-uniformity of the thickness, it is difficult to attach the metal shell to an application place. May be.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、厚さ方向に圧縮
されたアルミナ質繊維マット中に熱分解によって消失す
る有機バインダーが含有されて成る耐熱性マットの製造
方法であって、有機バインダーが実質的に均一に存在し
て厚さが実質的に均一な耐熱性マットが得られる様に改
良された製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to contain an organic binder which disappears by thermal decomposition in an alumina fiber mat compressed in a thickness direction. To provide an improved method for producing a heat-resistant mat comprising an organic binder present substantially uniformly and having a substantially uniform thickness. .
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
重ねた結果、有機バインダー液として、有機溶剤を使用
せずに、有機バインダー水分散液を使用する工業的に有
利な製造方法においては、アルミナ質繊維の表面物性、
すなわち、水との動的前進接触角により、アルミナ質繊
維マットに対する水分散液の含浸の均一性が著しく異る
との知見を得た。As a result of intensive studies, the present inventor has found that an industrially advantageous production method using an organic binder aqueous dispersion without using an organic solvent as the organic binder liquid. Is the surface properties of alumina fiber,
That is, it was found that the uniformity of impregnation of the aqueous dispersion with the alumina fiber mat was significantly different depending on the dynamic advancing contact angle with water.
【０００７】本発明は、上記の知見を基に更に検討を重
ねて完成されたものであり、その要旨は、アルミナ質繊
維マットに有機バインダー液を含浸させる第１工程、有
機バインダー液が含浸されたアルミナ質繊維マットを厚
さ方向に圧縮する第２工程、圧縮されたアルミナ質繊維
マットの厚さを維持したまま有機バインダー液の媒体液
を除去する第３工程を包含する耐熱性マットの製造方法
において、アルミナ質繊維として水との動的前進接触角
が３０〜６０°であるアルミナ質繊維を使用し、有機バ
インダー液として有機バインダー水分散液を使用するこ
とを特徴とする耐熱性マットの製造方法に存する。The present invention has been completed by further study based on the above findings. The gist of the present invention is that a first step of impregnating an alumina fiber mat with an organic binder liquid is performed. Manufacturing a heat-resistant mat including a second step of compressing the alumina fiber mat in the thickness direction, and a third step of removing a medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat. The method according to claim 1, wherein the alumina fiber has a dynamic advancing contact angle with water of 30 to 60 ° as the alumina fiber, and the organic binder aqueous dispersion is used as the organic binder liquid. Lies in the manufacturing method.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。本発明においては、基材マットとして、主としてア
ルミナ繊維の積層シートから成るアルミナ質繊維マット
を使用する。アルミナ繊維の繊維長は、通常２０〜２０
０ｍｍ、繊維径は通常１〜４０μｍ、好ましくは２〜２
０μｍである。アルミナ繊維は、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2重
量比（以下、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2という）＝７０／３０
〜７４／２６のムライト組成であることが好ましい。Ａ
ｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2が上記範囲外のアルミナ繊維では、高
温時の結晶化および結晶成長による繊維の劣化が早く、
長期の使用に不向きである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. In the present invention, an alumina fiber mat mainly composed of a laminated sheet of alumina fibers is used as the substrate mat. The fiber length of the alumina fiber is usually 20 to 20.
0 mm, fiber diameter is usually 1 to 40 μm, preferably 2 to 2 μm.
0 μm. The alumina fiber has an Al 2 O 3 / SiO 2 weight ratio (hereinafter referred to as Al 2 O 3 / SiO 2 ) = 70/30.
A mullite composition of ~ 74/26 is preferred. A
In the case of alumina fiber having l 2 O 3 / SiO 2 outside the above range, the fiber is rapidly deteriorated due to crystallization and crystal growth at high temperature,
Not suitable for long-term use.
【０００９】上記のムライト組成アルミナ繊維の結晶化
度は０〜１０％であることが好ましい。ここで、結晶化
度とは１３００℃で４時間焼成して完全に結晶化したム
ライトのＣｕＫα線によるＸ線回折における２θ＝２
６．３°に発現するピークの強度に対する、ムライト組
成アルミナ繊維の２θ＝２６．３°のピーク強度を百分
率（％）で表したものである。低結晶性のムライト組成
アルミナ繊維は、結晶成長の核となる結晶が少ないた
め、８００〜１０００℃の加熱によっても繊維の劣化が
生じ難い。The mullite-containing alumina fiber preferably has a crystallinity of 0 to 10%. Here, the crystallinity refers to 2θ = 2 in X-ray diffraction by CuKα ray of mullite completely baked at 1300 ° C. for 4 hours.
The peak intensity at 2θ = 26.3 ° of the mullite-containing alumina fiber with respect to the intensity of the peak appearing at 6.3 ° is expressed as a percentage (%). Since the low-crystalline mullite-containing alumina fiber has few crystals serving as nuclei for crystal growth, the fiber hardly deteriorates even when heated at 800 to 1000 ° C.
【００１０】また、粒径４５μｍ以上の大粒径のショッ
トは、繊維の切断を起こし、マットの復元性を損う傾向
がある。また、大粒径のショットは、マットの比重を部
分的に増大させ、熱伝導率等が不均一となる原因とな
る。例えば、排気ガス浄化用触媒コンバータにおいてモ
ノリス保持材として使用した場合、触媒の均一保持が困
難となる虞がある。従って、本発明で使用するアルミナ
繊維は、粒径４５μｍ以上のショットの含有率が７重量
％以下であることが好ましい。Also, shots having a large particle size of 45 μm or more tend to cut fibers and impair the resilience of the mat. In addition, a shot having a large particle diameter partially increases the specific gravity of the mat and causes nonuniform thermal conductivity and the like. For example, when used as a monolith holding material in a catalytic converter for purifying exhaust gas, it may be difficult to uniformly hold the catalyst. Therefore, the alumina fiber used in the present invention preferably has a content of shots having a particle size of 45 μm or more of 7% by weight or less.
【００１１】更に、アルミナ繊維の単繊維引張強度は、
好ましくは１５０〜４００ｋｇ／ｍｍ2である。引張強
度が１５０ｋｇ／ｍｍ2に満たないと、耐熱性マットと
して使用する際に十分な面圧が得られない。一方、４０
０ｋｇ／ｍｍ2を超えると繊維が脆くなる傾向がある。Further, the single fiber tensile strength of the alumina fiber is:
Preferably it is 150 to 400 kg / mm 2 . If the tensile strength is less than 150 kg / mm 2 , sufficient surface pressure cannot be obtained when used as a heat resistant mat. On the other hand, 40
If it exceeds 0 kg / mm 2 , the fibers tend to be brittle.
【００１２】上述のアルミナ繊維は、他のセラミック繊
維と比較し、耐熱性に優れ、軟化収縮などの熱劣化が極
めて少ないため、耐熱性マットとして使用する際に弾力
性に富んでいる。すなわち、低い嵩密度で高い保持力を
発生し且つその温度変化が少ない。従って、例えば、触
媒コンバーターにおけるモノリス保持材として使用した
場合、熱膨張の差によってモノリスと金属製シェルとの
間隔が変化し、その嵩密度が上昇した場合にも、モノリ
スに対する保持圧が急激に変化することがない点におい
て優れている。The above-mentioned alumina fiber has excellent heat resistance and extremely little thermal deterioration such as softening shrinkage as compared with other ceramic fibers, and therefore has high elasticity when used as a heat-resistant mat. That is, a high holding force is generated at a low bulk density, and the temperature change is small. Therefore, for example, when used as a monolith holding material in a catalytic converter, the spacing between the monolith and the metal shell changes due to the difference in thermal expansion, and even when the bulk density increases, the holding pressure on the monolith changes rapidly. It is excellent in that it does not.
【００１３】前記のアルミナ質繊維のマットは、例え
ば、オキシ塩化アルミニウム等のアルミナ源、シリカゾ
ル等のシリカ源、ポリビニルアルコール等の有機バイン
ダー及び水の混合物から成る紡糸原液を使用し、次の様
にして得られる。すなわち、紡糸したアルミナ繊維前駆
体を積層してシート化し、次いで、好ましくはニードル
パンチングを施した後、通常１０００〜１３００℃で焼
成する。The above-mentioned alumina fiber mat is prepared by using, for example, a spinning dope comprising a mixture of an alumina source such as aluminum oxychloride, a silica source such as silica sol, an organic binder such as polyvinyl alcohol, and water. Obtained. That is, the spun alumina fiber precursor is laminated to form a sheet, and then, preferably after needle punching, is usually fired at 1000 to 1300 ° C.
【００１４】上記のニードルパンチング処理は、繊維の
一部を積層面に対して縦方向に配向させる効果がある。
従って、シート内のアルミナ繊維前駆体の一部がシート
を貫通して縦方向に配向してシートを緊縛するため、シ
ートの嵩比重が高められ、また、層間の剥離や層間のず
れが防止される。ニードルパンチングの密度は通常１〜
５０打／ｃｍ2であり、ニードルパンチングの密度によ
り、マットの厚さ、嵩比重、強度などが調節される。マ
ットの厚さは通常３〜３０ｍｍであり、嵩密度は通常
０．１〜０．３ｇ／ｃｍ3である。The above-described needle punching has an effect of orienting a part of the fibers in the longitudinal direction with respect to the lamination surface.
Therefore, since a part of the alumina fiber precursor in the sheet penetrates the sheet and is oriented in the vertical direction to bind the sheet, the bulk specific gravity of the sheet is increased, and separation between layers and displacement between layers are prevented. You. Needle punching density is usually 1 ~
Was 50 strokes / cm 2, the density of needle punching, the mat thickness, bulk density, strength, etc. are adjusted. The thickness of the mat is usually 3 to 30 mm, and the bulk density is usually 0.1 to 0.3 g / cm 3 .
【００１５】本発明において、上記のマットに使用する
アルミナ質繊維は、水との動的前進接触角が３０〜６０
°でなければならない。水との動的前進接触角は、アル
ミナ質繊維１本を水に浸しながら加重（水中侵入時の抵
抗）を計測し、以下のWilhelmyの式によって求めること
が出来る。水との動的前進接触角が小さくなることはア
ルミナ質繊維と水との濡れ性が良くなることを意味す
る。In the present invention, the alumina fiber used for the above mat has a dynamic advancing contact angle with water of 30 to 60.
° must be. The dynamic advancing contact angle with water can be determined by the following Wilhelmy's formula by measuring the load (resistance when entering underwater) while immersing one alumina fiber in water. A smaller dynamic advancing contact angle with water means that the wettability between the alumina fiber and water is improved.
【００１６】[0016]
【数１】ＣＯＳθ＝Ｆ／（Ｉ×σ） θ：動的前進接触角 Ｆ：計測加重 Ｉ：濡れ長（アルミナ質繊維周囲長） σ：水の表面張力## EQU1 ## COS θ = F / (I × σ) θ: Dynamic advancing contact angle F: Measurement weight I: Wetting length (perimeter of alumina fiber) σ: Surface tension of water
【００１７】アルミナ質繊維は、水との動的前進接触角
が３０〜６０°（好ましくは４０〜６０°）の場合は、
アルミナ質繊維と水との濡れ性が適切な範囲であるた
め、アルミナ質繊維マットの表面相および内部に対する
有機バインダー水分散液の含浸が均一に行われる。The alumina fiber has a dynamic advancing contact angle with water of 30 to 60 ° (preferably 40 to 60 °).
Since the wettability between the alumina fiber and water is within an appropriate range, the surface phase and the inside of the alumina fiber mat are uniformly impregnated with the organic binder aqueous dispersion.
【００１８】水との動的前進接触角が３０°未満の場合
は、アルミナ質繊維と水との濡れ性が余りにも良好す
ぎ、アルミナ質繊維マット中に保持されず通り抜ける水
分散液の量が多いため、何度も含浸操作を繰り返す必要
があり、しかも、最初に含浸された有機バインダーが乾
燥することにより樹脂膜が生成される結果、その後の含
浸が困難となり、時には、含浸が不均一となる。When the dynamic advancing contact angle with water is less than 30 °, the wettability between the alumina fiber and water is too good, and the amount of the aqueous dispersion that passes through without being retained in the alumina fiber mat is reduced. Because of the large number of times, it is necessary to repeat the impregnation operation many times, and furthermore, the impregnated organic binder is dried to form a resin film, which makes subsequent impregnation difficult, and sometimes impregnation is not uniform. Become.
【００１９】水との動的前進接触角が７０°を超える場
合は、有機バインダーがアルミナ質繊維内を容易に通過
できないため、アルミナ質繊維マット表面層で有機バイ
ンダーが粘着してブロックを形成する。その結果、アル
ミナ繊維質マットの嵩密度の低い部分から分散液が含浸
され、アルミナ質繊維マット表面に不均一に有機バイン
ダーが存在する様になる。また、有機バインダーのブロ
ックにより分散液の含浸が困難となる結果、含浸時間を
長くしたり、加圧含浸が必要となる。If the dynamic advancing contact angle with water exceeds 70 °, the organic binder cannot easily pass through the alumina fibers, so that the organic binder adheres to the alumina fiber mat surface layer to form a block. . As a result, the dispersion is impregnated from the low bulk density portion of the alumina fiber mat, and the organic binder is unevenly present on the surface of the alumina fiber mat. Further, the impregnation of the dispersion liquid becomes difficult due to the block of the organic binder, so that the impregnation time is lengthened and pressure impregnation is required.
【００２０】水との動的前進接触角が３０〜６０°のア
ルミナ質繊維は、製造時の繊維紡糸、加熱焼結条件など
を変更することにより得ることが出来る。Alumina fibers having a dynamic advancing contact angle with water of 30 to 60 ° can be obtained by changing fiber spinning, heating and sintering conditions during production.
【００２１】なお、本発明においては、アルミナ繊維に
その他のセラミック繊維や無機膨張材を補助的に併用し
てもよい。この場合、マットに均一に混合してもよい
が、特に加熱される箇所を避けて局在させることによ
り、補助材の性能を維持しつつ低コスト化することが可
能である。上記のセラミック繊維としては、シリカ繊
維、ガラス繊維、石綿繊維などが挙げられ、無機膨張材
としては、ベントナイト、膨張性バーミキュライト、膨
張性黒鉛などが挙げられる。In the present invention, other ceramic fibers or inorganic expanders may be used in combination with the alumina fibers. In this case, the auxiliary material may be uniformly mixed with the mat, but it is possible to reduce the cost while maintaining the performance of the auxiliary material, particularly by localizing the heated material while avoiding a portion to be heated. Examples of the ceramic fiber include silica fiber, glass fiber, and asbestos fiber, and examples of the inorganic expandable material include bentonite, expandable vermiculite, and expandable graphite.
【００２２】本発明の製造方法は、基本的には、従来公
知の方法と同様に、アルミナ質繊維マットに有機バイン
ダー液を含浸させる第１工程、有機バインダー液が含浸
されたアルミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する第２
工程、圧縮されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持し
たまま有機バインダー液の媒体液を除去する第３工程を
包含する。The production method of the present invention basically comprises a first step of impregnating an alumina fiber mat with an organic binder liquid in the same manner as a conventionally known method. The second to compress in the thickness direction
And a third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat.
【００２３】上記の有機バインダーとしては、各種のゴ
ム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを使用できる。上
記のゴム類としては、天然ゴム；エチルアクリレートと
クロロエチルビニルエーテルの共重合体、ｎ−ブチルア
クリレートとアクリロニトリルの共重合体、エチルアク
リレートとアクリロニトリルの共重合体などのアクリル
ゴム；ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体のニト
リルゴム；ブタジエンゴム等が挙げられる。熱可塑性樹
脂としては、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリ
ルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリ
ル酸エステル等の単独重合体および共重合体であるアク
リル系樹脂；アクリロニトリル・スチレン共重合体；ア
クリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体などが
挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などが
挙げられる。上記の有機バインダーの中ではアクリル又
はメタクリル系のポリマーであるアクリル系樹脂が好ま
しい。これらの有機バインダーは水分散液（ラテック
ス）として使用される。As the organic binder, various rubbers, thermoplastic resins, thermosetting resins and the like can be used. Examples of the rubbers include natural rubbers; acrylic rubbers such as a copolymer of ethyl acrylate and chloroethyl vinyl ether, a copolymer of n-butyl acrylate and acrylonitrile, and a copolymer of ethyl acrylate and acrylonitrile; and a copolymer of butadiene and acrylonitrile. Polymer nitrile rubber; butadiene rubber and the like. Examples of the thermoplastic resin include acrylic resins which are homopolymers and copolymers of acrylic acid, acrylic acid ester, acrylamide, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic acid ester, etc .; acrylonitrile / styrene copolymer; acrylonitrile / butadiene / styrene And copolymers. Examples of the thermosetting resin include a bisphenol epoxy resin and a novolak epoxy resin. Among the above organic binders, an acrylic resin which is an acrylic or methacrylic polymer is preferable. These organic binders are used as an aqueous dispersion (latex).
【００２４】前記の第１工程、第２工程、第３工程は、
例えば、特許第３０２５４３３号公報などに記載された
公知の方法に従って行うことが出来る。The first step, the second step, and the third step include:
For example, it can be performed according to a known method described in Japanese Patent No. 3025433.
【００２５】すなわち、第１工程（アルミナ質繊維マッ
トに有機バインダー液を含浸させる工程）は、例えば、
有機バインダー液にマットを浸漬する方法、マットに有
機バインダー液を噴霧する方法などで行うことが出来
る。有機バインダーの含有量（有効成分としての値）
は、アルミナ繊維１００重量部に対し、通常３〜３０重
量部、好ましくは５〜２０重量部である。有機バインダ
ーの含有量が３重量部未満の場合は、マットの反発力に
よって成形体としての厚さを維持できない虞があり、３
０重量部を超える場合は、コスト高になる他、成形体の
柔軟性が損なわれる虞がある。That is, the first step (the step of impregnating the alumina-based fiber mat with the organic binder liquid) includes, for example,
The method can be carried out by a method of dipping the mat in an organic binder liquid or a method of spraying the organic binder liquid on the mat. Organic binder content (value as active ingredient)
Is usually 3 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alumina fiber. If the content of the organic binder is less than 3 parts by weight, the thickness of the molded article may not be maintained due to the repulsive force of the mat.
If the amount exceeds 0 parts by weight, the cost may increase and the flexibility of the molded article may be impaired.
【００２６】第２工程（有機バインダー液が含浸された
アルミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する工程）は、
プレス板、プレスローラー等の圧縮手段によって行うこ
とが出来る。プレス板としては、２枚の透液性板状体、
典型的にはパンチングメタル、樹脂ネット、金網（メッ
シュ）、多孔板または通気性の良い板状体などを使用し
得る。圧縮手段には、バインダー液の吸引手段を併用す
るのが好ましい。The second step (the step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction)
It can be performed by a compression means such as a press plate or a press roller. As the press plate, two liquid-permeable plate-like bodies,
Typically, a punching metal, a resin net, a wire mesh (mesh), a perforated plate, or a plate-like material having good air permeability can be used. It is preferable to use a suction means for the binder liquid in combination with the compression means.
【００２７】第３工程（圧縮されたアルミナ質繊維マッ
トの厚さを維持したまま有機バインダー液の媒体液を除
去する工程）は、第２工程に引き続き行われ、有機バイ
ンダーが変質や分解を起こさない温度条件下で高温熱風
処理することにより行うことが出来る。The third step (the step of removing the medium of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat) is performed subsequent to the second step, and the organic binder is deteriorated or decomposed. It can be performed by high-temperature hot air treatment under non-temperature conditions.
【００２８】本発明の製造方法で得られた耐熱性マット
は、厚さ方向に圧縮されたアルミナ質繊維マット中に熱
分解によって消失する有機バインダーが実質的に均一に
存在して厚さが実質的に均一である。The heat-resistant mat obtained by the production method of the present invention has a substantially uniform thickness because the organic binder disappeared by thermal decomposition is present in the alumina fiber mat compressed in the thickness direction substantially uniformly. Is uniformly uniform.
【００２９】従って、本発明の製造方法で得られた耐熱
性マットは、排気ガス浄化用触媒コンバーターにおける
モノリス保持材、すなわち、モノリスと当該モノリスの
外側を覆う金属性シェルとの間に装入されるモノリス保
持材として好適に使用される。この場合、本発明の製造
方法で得られた耐熱性マット（モノリス保持材）は、厚
さが実質的に均一であるため、装着がスムーズに行われ
て表面付近の繊維の破損が防止され、また、隙間のない
均一装着が可能である。また、本発明の耐熱性マット
は、上記の特徴を活かし、モノリス保持材以外の各種の
耐熱性パッキング材としても好適に使用し得る。Therefore, the heat-resistant mat obtained by the production method of the present invention is inserted between the monolith holding material in the catalytic converter for purifying exhaust gas, that is, the monolith and the metallic shell covering the outside of the monolith. It is suitably used as a monolith holding material. In this case, since the heat-resistant mat (monolith holding material) obtained by the production method of the present invention has a substantially uniform thickness, the mounting is performed smoothly and the breakage of fibers near the surface is prevented, In addition, uniform mounting without gaps is possible. Further, the heat-resistant mat of the present invention can be suitably used as various heat-resistant packing materials other than the monolith holding material by utilizing the above characteristics.
【００３０】[0030]
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例
によって限定されるものではない。以下の諸例におい
て、アルミナ質繊維の水との動的前進接触角は、クルス
社製「Ｋ１４」を使用して測定した。Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention. In the following examples, the dynamic advancing contact angle of the alumina fiber with water was measured using "K14" manufactured by Cruz.
【００３１】実施例１〜４及び比較例１〜２ アルミナ質繊維マットとして、水との動的前進接触角が
表１に示す値であり、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2重量比＝７２
／２８、結晶化度０％、繊維径約４μｍ、４５μｍ以上
のショット含有率４重量％、短繊維引張強度２００ｋｇ
／ｍｍ2のアルミナ繊維のマット（厚さ１２．５ｍｍ、
嵩密度０．１ｇ／ｃｍ3）をそれぞれ使用した。Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 As the alumina fiber mat, the dynamic advancing contact angle with water is as shown in Table 1, and the weight ratio of Al 2 O 3 / SiO 2 = 72.
/ 28, crystallinity 0%, fiber diameter about 4 μm, shot content of 45 μm or more 4% by weight, short fiber tensile strength 200 kg
/ Mm 2 alumina fiber mat (thickness 12.5 mm,
The bulk density was 0.1 g / cm 3 ).
【００３２】先ず、上記のマット１００重量部当たり、
アクリレート系ラテックス（中央理化工業社製「ＦＫ６
４」）１５重量部を添着した。その後、圧縮乾燥（１３
０℃で１時間）して厚さ６ｍｍの耐熱性マットを得た。
得られた耐熱性マットを厚さ方向にカッターで切断し、
切断面を観察して有機バインダーの存在状態を確認し
た。結果を表１に示す。First, per 100 parts by weight of the above mat,
Acrylate latex (FK6 manufactured by Chuo Rika Kogyo Co., Ltd.)
4 ") 15 parts by weight were attached. Then, compression drying (13
(At 0 ° C. for 1 hour) to obtain a heat-resistant mat having a thickness of 6 mm.
Cut the obtained heat-resistant mat with a cutter in the thickness direction,
The state of the organic binder was confirmed by observing the cut surface. Table 1 shows the results.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】次いで、モノリスと金属性シェル（キャ
ン）との間にモノリス保持材として上記の各耐熱性マッ
トを装着し排気ガス浄化用触媒コンバータを製作した。
このときのキャンとモノリスの隙間は約３．５ｍｍであ
る。Next, each of the heat-resistant mats described above was mounted as a monolith holding material between the monolith and the metallic shell (can) to produce a catalytic converter for purifying exhaust gas.
At this time, the gap between the can and the monolith is about 3.5 mm.
【００３５】実施例１〜４の場合、耐熱性マットの装着
は、その厚さが実質的に均一であるため、無理な力を掛
けることなく容易に行うことが出来た。また、装着後、
キャンを電動カッターで切り開き、耐熱性マット表面を
観察したところ、表面の傷みはなく良好に装着されてい
ることが確認された。これに対し、比較例１及び２の場
合、耐熱性マットの厚さが不均一であるため、耐熱性マ
ットがキャンに均一に滑り込まなくなり、その結果、耐
熱性マットとモノリスとの間にずれが生じた。また、装
着後、キャンを電動カッターで切り開き、耐熱性マット
表面を観察したところ、滑り不良によると思われる表面
傷や剥離が生じていた。In the case of Examples 1 to 4, the heat-resistant mat was easily mounted without applying an excessive force because the thickness thereof was substantially uniform. Also, after installation,
The can was cut open with an electric cutter and the surface of the heat-resistant mat was observed. As a result, it was confirmed that the can was properly mounted without any surface damage. On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 and 2, the thickness of the heat-resistant mat is not uniform, so that the heat-resistant mat does not slide evenly into the can. occured. After the mounting, the can was cut open with an electric cutter, and the surface of the heat-resistant mat was observed.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、厚さ方向
に圧縮されたアルミナ質繊維マット中に熱分解によって
消失する有機バインダーが含有されて成る耐熱性マット
の製造方法であって、有機バインダーが実質的に均一に
存在して厚さが実質的に均一な耐熱性マットが得られる
様に改良された製造方法が提供される。According to the present invention described above, there is provided a method for producing a heat-resistant mat comprising an organic binder which disappears by thermal decomposition in an alumina fiber mat compressed in a thickness direction. An improved manufacturing method is provided wherein the binder is substantially uniform and a heat resistant mat having a substantially uniform thickness is obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 勇二 新潟県上越市福田１番地 三菱化学産資株 式会社直江津工場内 Ｆターム(参考） 3G091 AB01 BA00 BA09 BA39 GA05 GB16Z GB17Z GB19Z HA26 HA29 4D048 BB02 BB18 CC04 4G069 AA20 DA05 EA19 EE01 4L033 AA09 AB07 AC11 CA18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yuji Noguchi 1 Fukuda, Joetsu-shi, Niigata Mitsubishi Chemical Industrial Co., Ltd. Naoetsu Plant F-term (reference) 3G091 AB01 BA00 BA09 BA39 GA05 GB16Z GB17Z GB19Z HA26 HA29 4D048 BB02 BB18 CC04 4G069 AA20 DA05 EA19 EE01 4L033 AA09 AB07 AC11 CA18
Claims (4)
液を含浸させる第１工程、有機バインダー液が含浸され
たアルミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する第２工
程、圧縮されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持した
まま有機バインダー液の媒体液を除去する第３工程を包
含する耐熱性マットの製造方法において、アルミナ質繊
維として水との動的前進接触角が３０〜６０°であるア
ルミナ質繊維を使用し、有機バインダー液として有機バ
インダー水分散液を使用することを特徴とする耐熱性マ
ットの製造方法。A first step of impregnating the alumina fiber mat with an organic binder liquid; a second step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid in a thickness direction; A method for producing a heat-resistant mat comprising a third step of removing a medium liquid of an organic binder liquid while maintaining a thickness, wherein the alumina fiber has a dynamic advancing contact angle with water of 30 to 60 ° as alumina fiber. A method for producing a heat-resistant mat, comprising using fibers and using an organic binder aqueous dispersion as an organic binder liquid.
あるアルミナ質繊維を使用する請求項１に記載の製造方
法。2. The production method according to claim 1, wherein an alumina fiber having a dynamic advancing contact angle with water of 40 to 60 ° is used.
請求項２又は３に記載の製造方法。3. The method according to claim 2, wherein the organic binder is an acrylic resin.
りの有機バインダーの含有量が３〜３０重量部である請
求項１〜３の何れかに記載の製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the content of the organic binder per 100 parts by weight of the alumina fiber mat is 3 to 30 parts by weight.
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| JP2001103374A JP2002292243A (en) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | Method for manufacturing heat resistant mat |
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| JP2002292243A true JP2002292243A (en) | 2002-10-08 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002292243A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113173772A (en) * | 2021-05-10 | 2021-07-27 | 河南省西峡开元冶金材料有限公司 | Polycrystalline alumina fiber liner and manufacturing method thereof |
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- 2001-04-02 JP JP2001103374A patent/JP2002292243A/en active Pending
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